Pemantauan dan Pengendalian Suplai Air Bersih Pada Toilet Kampus Menggunakan Teknologi Sensor Passive Infrared Receiver dan Flow Liquid Meter

PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN SUPLAI AIR BERSIH PADA
TOILET KAMPUS MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SENSOR PASSIVE
INFRARED RECEIVER DAN FLOW LIQUID METER

SKRIPSI
ILHAMUDDIN HASIBUAN
111402023

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016

Universitas Sumatera Utara

iii

PERNYATAAN

PEMANTAUAN DAN PENGENDALIAN SUPLAI AIR BERSIH PADA

TOILET KAMPUS MENGGUNAKAN TEKNOLOGI SENSOR PASSIVE
INFRARED RECEIVER DAN FLOW LIQUID METER

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan,25 Oktober 2016

Ilhamuddin Hasibuan
111402023

Universitas Sumatera Utara

iv

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, karena rahmat dan izin-Nya penulis dapat

menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana
Komputer, pada Program Studi S1 Teknologi Informasi Fakultas Ilmu Komputer dan
Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada:

1.

Bapak Prof. Dr. Runtung,S.H.,M.Hum Rektor Universitas Sumatera Utara.

2.

Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan Fasilkom-TI USU.

3.

Bapak Muhammad Anggia Muchtar, ST., MM.IT selaku Ketua Program Studi
S1 Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

4.


Ibuk Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT selaku pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta kritik dan saran yang membangun kepada penulis
dalam penyelesaian tugas akhir penulis.

5.

Bapak Baihaqi Siregar, S.Si,M.T selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan dan saran kepada penulis.

6.

Bapak Dani Gunawan, ST,M.T selaku Dosen Pembanding I yang telah
memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.

7.

Bapak Ainul Hizriadi, S.Kom,M.Sc selaku Dosen Pembanding II yang telah
memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.


8.

Ayahanda Mawardi Hasibuan dan Ibunda Tiharina Pane yang selalu
memberikan doa, kasih sayang dan dukungan kepada penulis.

9.

Fahrunissa kharani, S.Kom, Safrina,S.Kom, Rauva chairani, S.Kom, Dina
Fadhillah,S.Kom,

Nurul

Fatihah,S.Kom,

Tengku

Chairunisa

S.Kom,


Chairunnisaq,S.kom, Ade Oktariani,S.Kom, Indra S.Kom, Deno, S.Kom, Badril,
S.Kom, Ferdinan, S.Kom, Sylvi, S.Kom, Rina Primadianti, S.Kom, Indah F,
S.kom, Irzal, S.Kom, Indah, S.Kom, Faisal, S.Kom, Rafika, S.Kom, Widuri, S.E.

Universitas Sumatera Utara

v

10. Teman – teman Seperjuangan Dhany RS, S.Kom, Ade D, S.Kom, Roy PG,
S.Kom, Ryan F, S.Kom Nugroho, S.Kom, Ismed, S.Kom, Eric,S.Kom, Hans,
S.Kom, Imam Irhamsyah, S.Kom, Ardian F, S.Kom, Tryan S, S.Kom.

11. Bang Faisal hamid, Bang Karles silalahi, Bang Hendi, Kak Ayu, kak Piyu, Kak
Era, Kak Evi, Kak Eri, Ibu Dewi yang telah memberikan nasehat kepada penulis.
12. Adik – Adik Ahmad Fauzi Hsb, Irwansyah Hsb, Ahmad Firdaus Hsb, Novira
Ginting, Yana, Mutiara, Sukma Yastika, Fauziah Nur, Novira Siregar, livia
Kemit, Emi Eriska Hsb,
13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat
penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.


Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah
memberikan

bantuan,

perhatian,

serta

dukungan

kepada

penulis

dalam

menyelesaikan skripsi ini.

Medan,


oktober 2016

Penulis

Universitas Sumatera Utara

vi

ABSTRAK

Penggunaan keran air pada toilet kampus sering kali mengalami masalah akibat
ketidak pedulian pengguna. Keran air yang ada pada toilet kampus sering kali
dibiarkan terbuka begitu saja, dan hal ini menyebabkan terjadinya pemborosan
pemakaian air yang berlebihan dan tidak efisien. Untuk itu diperlukan sebuah solusi
untuk penghematan dan pengendalian pemakaian air pada toilet kampus dengan keran
otomatis agar penggunaan air dapat digunakan seperlu nya saja atau hanya pada saat
dibutuhkan. Pengendalian pemakaian air pada toilet kampus menggunakan metode
mekanika fluida dan kinematika fisika dengan memanfaatkan solenoid valve sebagai
katup untuk membuka dan menutup aliran air dan flow liquid meter untuk menghitung

data laju debit air yang melaluinya. Dan sensor pir yang berfungsi untuk mendeteksi
adanya keberadaan manusia pada toilet tersebut sehingga solenoid valve dapat
membuka katup aliran air. Sedangkan Arduino UNO sebagai microcontroller dan wifi
shield dimanfaatkan untuk pengiriman data debit air ke aplikasi yang telah dibangun.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode yang digunakan mampu bekerja dengan
stabil untuk pengendalian suplai air pada toilet kampus.
Kata kunci: pengendalian, mekanika fluida, kinematika fisika, solenoid valve, Arduino
UNO, wifi shield.dan sensor pir.

Universitas Sumatera Utara

vii

ABSTRACT

SIMULATION AND CONTROLLING CLEAN WATER SUPPLY IN CAMPUS'S
LAVATORIES USING PASSIVE INFRARED RECEIVERCENSOR'S
TECHNOLOGY and FLOW LIQUID METER
The use of water faucet in campus’s lavatories often experiences problem due to

ignorance of the user. The water faucet is often left opened and it causes wastage and
inefficiency of the water itself. Therefore,it requires a solution to save and control the
water usage in the lavatories with an automatic water faucet, so that the water can be
used efficiently or only when needed. The control of water usage in campus’s
lavatories uses fluid mechanics method and kinematics physics by utilizing the
solenoid valve as a valve to open and close the flow of the water and flow liquid meter
to calculate the data rate of passing water debit.And pir censor serves to detect human
presence in lavatories, so the solenoid valve can open the valve ofthe flow's
water.While, Arduino UNO act as a microcontroller and wifi shield is used to send the
water debit to application that has been built. The test result shows that the method
used works with a stable water supply for controlling the water in the campus’s
lavatories.
Keyword: Controlling, Fluid Mechanics,Kinematics Physics, solenoid valve, Arduino
UNO, wifi shield dan sensor pir.

Universitas Sumatera Utara

viii

DAFTAR ISI


Halaman
ABSTRAK

vi

ABSTRACT

vii

DAFTAR ISI

viii

DAFTAR TABEL

xii

DAFTAR GAMBAR


xiii

BAB1

Bab 2

PENDAHULUAN
1.1

Latar Belakang

1

1.2

Rumusan Masalah

3

1.3

BatasanMasalah

3

1.4

TujuanPenelitian

3

1.5

Manfaat Penelitian

3

1.6

MetodePenelitian

4

1.7

SistematikaPenulisan

5

LANDASAN TEORI
2.1

2.2

Pemantauan Dan Pengendalian Suplai Air

6

2.1.1 Mekanika Fluida dan Kinematika Fisika

7

Perangkat Hardware Sistem

8

2.2.1

8

Selenoid Valve

Universitas Sumatera Utara

ix

2.2.2

2.3

2.4

2.5
BAB3

9

Flow Liquid Meter Sensor

2.2.3 Sensor PIR

10

2.2.4

10

Arduino UNO

2.2.5 Arduino Wifi Shield

11

Sensor Network

12

2.3.1 Pengertian Sensor Network

12

2.3.2 Protokol HTTP

13

Sensor yang Digunakan

13

2.4.1 Sensor Selenoid Valve

13

2.4.2 Sensor Flow Liquid Meter

13

2.4.3Sensor Passive Infrared Receiver

13

Penelitian Terdahulu

14

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1

Arsitektur Umum

17

3.2

Data Yang Digunakan

19

3.3

Monitoring dan Pengendalian Suplai Air

19

3.3.1

19

3.4

Monitoring

Perancangan Hardware

20

3.4.1Perancangan Selenoid Valve Sensor, Relay, Sensor 20
PIR Dengan Arduino
3.4.2 Perancangan Flow Liquid Meter Dengan Arduino

21

3.4.3 Perancangan Wifi Shield dan Arduino

22

Universitas Sumatera Utara

x

3.5

Perancangan Sistem

23

3.5.1

Use Case Diagram

23

3.5.2

Rancangan Halaman Login

25

3.5.3

Rancangan Halaman Utama

25

3.5.4

Rancangan Halaman Tabel Pemakaian

26

3.5.5

Rancangan Tampilan Halaman Gambar Sensor

27

BAB4
4.1

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Implementasi Sistem

28

4.1.1

28

Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak
yang Digunakan

4.2

Implemantasi Peracangan Antarmuka

29

4.2.1

Halaman Utama

29

4.2.2

Halaman Tabel Pemakaian Air

30

4.2.3

Halaman Gambar Sensor

31
31

4.2.4 Tampilan Grafik Penggunaan Air
4.2.5

Tampilan Tabel Pemakaian Air

32

4.2.6

Tampilan Gambar Sensor

32

4.2.7

Tampilan GambarGrafik Penggunaan Air

33

4.2.8

Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air pada

34

Saat Alat Tidak Bekerja
4.2.9

Tampilan Tabel Pemakaian Air

35

Universitas Sumatera Utara

xi

4.2.10 Tampilan Tabel Pemakaian Air Pada Saat Wifi

35

Shield Tidak Terhubung Pada Internet

4.3

Pengujian Kinerja Sistem

36

4.3.1

36

Pengujian Sensor PirBerdasarkan Banyaknya Jumlah
Pengguna Toilet

4.3.2

Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Jarak yang Dapat

37

Dideteksi Oleh Sensor
4.3.3

BAB5

Pengujian Sensor Pir Apabila Tertutup oleh Suatu Benda

39

KESIMPULAN DAN SARAN
5.1

Kesimpulan

40

5.2

Saran

40

DAFTAR PUSTAKA

xiv

Universitas Sumatera Utara

xii

DAFTAR TABEL

Halaman
Tabel 2.1.

Peneliti Terdahulu

16

Tabel 3.1.

Deskripsi Use Case Sistem Aplikasi Monitoring

25

Tabel 4.1.

Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Banyaknya Jumlah

37

Pengguna Toilet
Tabel 4.2.

Pengujian Sensor Pir Berdasarkan Jarak yang Dapat Dideteksi

38

Oleh Sensor

Universitas Sumatera Utara

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1. Selenoid Valve

9

Gambar 2.2. Flow Liquid Meter Sensor

9

Gambar 2.3. Sensor PIR

10

Gambar 2.4. Arduino UNO

11

Gambar 2.5

12

Arduino Wifi Shield

Gambar 3.1. Arsitektur Umum

17

Gambar 3.2. Perancangan Selenoid Valve Sensor , Sensor PIR
Dengan Arduino

20

Gambar 3.3. Perancangan Flow Liquid Meter Dengan Arduino

22

Gambar 3.4. Perancangan Wifi Shield dan Arduino

23

Gambar 3.5. Use Case Aplikasi Monitoring

24

Gambar 3.6. Rancangan Halaman Login

25

Gambar 3.7. Rancangan Halaman Utama

25

Gambar 3.8. Rancangan Halaman Tabel Pemakaian

26

Gambar 3.9. Rancangan Halaman Gambar Sensor

27

Gambar4.1.

Halaman Utama/Grafik Penggunaan Air

29

Gambar4.2.

Halaman Hasil Pemakaian Air

30

Gambar4.3.

Halaman Keterangan Gambar Sensor

31

Gambar 4.4. Halaman Grafik Pemakaian Air

31

Gambar 4.5. Halaman Tabel Pemakaian Air

32

Gambar 4.6. Tampilan Gambar Grafik Penggunaan Air

33

Gambar 4.7

Tampilan Grafik Penggunaan Air Pada Saat Alat Tidak Bekerja

33

Gambar 4.8

Tampilan Tabel Pemakaian Air

34

Gambar 4.9

Tampilan Tabel Pemakaian Air Pada Saat Wifi Shield

37

Tidak Terhubung Pada Internet
Gambar 4.10 Pengujian Sensor Pir Apabila Tertutup Oleh Suatu Benda

39

Universitas Sumatera Utara